一种樟脑酸基手性配位多孔框架材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种樟脑酸基手性配位多孔框架材料及其制备方法和应用，所述樟脑酸基手性配位多孔框架材料的分子式为[Zn2(Cam)2(DPTPA)

【技术实现步骤摘要】
一种樟脑酸基手性配位多孔框架材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及配位多孔材料化学
，具体涉及一种樟脑酸基手性配位多孔框架材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]配位多孔框架材料是由金属离子与有机桥联体通过配位作用而组装起来的一类具有周期性网络结构的晶态材料，因孔道环境和功能位点具有可设计性和可调节性而成为化学、材料等学科领域研究的焦点。特别是，将手性引入到配位多孔框架材料中能够创建具有对映异构体识别功能的微观手性孔环境，从而促进手性分离科学的发展。然而，目前报道的多数手性配位多孔材料在手性分离方面存在对映选择性低、适用范围窄等不足之处，而且其合成复杂而成本昂贵，一定程度上限制了手性分离功能材料的发展。
[0003]光学纯的樟脑酸因廉价易得、商业可用而成为构建手性配位多孔框架材料的一种理想手性源，并受到科学家的广泛关注。例如，Suresh等在期刊ACS Appl.Nano Mater.,2022,5,3712
‑
3721上报道了一种利用D
‑
樟脑酸与双吡啶功能化的辅助配体共同构建了一种三维结构的手性配位多孔框架材料，可以促进螺环环氧吲哚的区域选择性开环；Zhang等在期刊Cryst.Growth Des.,2020,20,5644
‑
5647中公开了利用D
‑
樟脑酸和5
‑
甲基四唑共同构建了一种阴离子型的框架材料，可以选择性识别丙氨酸甲酯盐酸盐的对映异构体，并可以吸附分离获得对映体过量值为19％的D
‑
构型的丙氨酸甲酯盐酸盐。然而目前基于樟脑酸构筑的具有高效对映体分离功能的手性配位多孔框架材料仍然比较罕见。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有高效对映体分离功能的樟脑酸基手性配位多孔框架材料及其制备方法与应用。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
[0006]一种樟脑酸基手性配位多孔框架材料，其分子式为[Zn2(Cam)2(DPTPA)
·
2H2O]·
2DMF
·
2MeOH，其中，Cam为樟脑酸阴离子，DPTPA为N1,N4‑
二(4
‑
吡啶基)对苯二甲酰胺，DPTPA与Cam的结构式如下：
[0007][0008]所述樟脑酸基手性配位多孔框架材料的晶胞参数如下：单斜晶系，手性P21空间
群，β＝98.647(5)
°
，Z＝2，GOOF＝1.066。
[0009]有益效果：本专利技术的樟脑酸基手性配位多孔框架材料，其骨架是由光学纯的樟脑酸(D
‑
樟脑酸(D
‑
CamH2)或L
‑
樟脑酸(L
‑
CamH2))、N1,N4‑
二(4
‑
吡啶基)对苯二甲酰胺配体(DPTPA)和锌离子(Zn
2+
)组装而成的一种含有孔道的二维框架结构，其分子式经表征可定为[Zn2(Cam)2(DPTPA)
·
2H2O]·
2DMF
·
2MeOH。该框架上镶嵌有配位不饱和的金属锌离子、亲水性的酰胺基团以及疏水性的甲基基团，为选择性识别手性分子的不同对映异构体提供了条件；可用于对映选择性拆分15种结构不同的手性芳香醇和环氧化合物，并获得高达99％的对映体过量值。
[0010]优选地，所述的樟脑酸基手性配位多孔框架材料，其框架中锌离子与配体及水分子的相互连接方式如下：
[0011][0012]本专利技术还提出了一种所述的樟脑酸基手性配位多孔框架材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1、将樟脑酸、N1,N4‑
二(4
‑
吡啶基)对苯二甲酰胺与金属锌盐加入N，N
’‑
二甲基甲酰胺、甲醇与水组成的混合溶剂中，搅拌均匀得到反应混合液；
[0014]S2、将S1中的反应混合液置于水热反应装置中，密封后在60
‑
80℃条件下反应45
‑
50h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤得到所述樟脑酸基手性配位多孔框架材料。
[0015]有益效果：本专利技术制备樟脑酸基手性配位多孔框架材料的制备方法简单、可大量重复。
[0016]优选地，在S1中，所述金属锌盐为ZnCl2、Zn(NO3)2·
6H2O、Zn(ClO4)2·
6H2O中的一种。
[0017]有益效果：改变金属锌盐类型无法获得本专利技术的樟脑酸基手性配位多孔框架材料的单晶。
[0018]优选地，在S1中，所述樟脑酸为光学纯的D
‑
樟脑酸或者光学纯的L
‑
樟脑酸。
[0019]优选地，在S1中，所述樟脑酸、N1,N4‑
二(4
‑
吡啶基)对苯二甲酰胺、金属锌盐的摩尔比为1
‑
2：1
‑
2：1
‑
3。
[0020]优选地，在S1中，所述混合溶剂中N，N
’‑
二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇(MeOH)、水(H2O)的体积比为2
‑
4：2
‑
4：1；改变溶剂类型无法获得本专利技术的樟脑酸基手性配位多孔框架材料的单晶。
[0021]优选地，在S2中，反应时间为48小时；一般降低时间，产率有所降低，时间过长晶体质量会有所下降。
[0022]本专利技术还提供了所述的樟脑酸基手性配位多孔框架材料在对映选择性分离手性芳香醇异构体中的应用。
[0023]优选地，所述手性芳香醇为1
‑
苯基乙醇及其衍生物中的一种。
[0024]优选地，所述衍生物为1
‑
(4
‑
甲基苯基)乙醇、1
‑
(2
‑
甲基苯基)乙醇、1
‑
(4
‑
甲氧基苯基)乙醇、1
‑
(4
‑
氯苯基)乙醇、1
‑
(4
‑
溴苯基)乙醇、1
‑
(2
‑
萘基)乙醇中的一种。
[0025]本专利技术还提供了一种所述的樟脑酸基手性配位多孔框架材料在对映选择性分离手性环氧化合物异构体中的应用。
[0026]优选地，所述手性环氧化合物为苯基缩水甘油醚及其衍生物、氧化苯乙烯中的一种。
[0027]优选地，所述衍生物为邻甲苯基缩水甘油醚、间甲苯基缩水甘油醚、4
‑
甲氧基苯基缩水甘油醚、4
‑
氯苯基缩水甘油醚、4
‑
溴苯基缩水甘油醚、1
‑
萘基缩水甘油醚中的一种。
[0028]本专利技术还提供了一种所述的樟脑酸基手性配位多孔框架材料在吸附有机染料小分子中的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种樟脑酸基手性配位多孔框架材料，其特征在于：其分子式为[Zn2(Cam)2(DPTPA)
·
2H2O]
·
2DMF
·
2MeOH，其中，Cam为樟脑酸阴离子，DPTPA为N1,N4‑
二(4
‑
吡啶基)对苯二甲酰胺，DPTPA与Cam的结构式如下：所述樟脑酸基手性配位多孔框架材料的晶胞参数如下：单斜晶系，手性P21空间群，β＝98.647(5)
°
，Z＝2，GOOF＝1.066。2.根据权利要求1所述的樟脑酸基手性配位多孔框架材料，其特征在于：其框架中锌离子与配体及水分子的相互连接方式如下：3.一种如权利要求1或2所述的樟脑酸基手性配位多孔框架材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将樟脑酸、N1,N4‑
二(4
‑
吡啶基)对苯二甲酰胺与金属锌盐加入N，N
’‑
二甲基甲酰胺、甲醇与水组成的混合溶剂中，搅拌均匀得到反应混合液；S2、将S1中的反应混合液置于水热反应装置中，密封后在60
‑
80℃条件下反应45
‑
50h，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤得到所述樟脑酸基手性配位多孔框架材料。4.根据权利要求3所述的樟脑酸基手性配位多孔框架材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成峰，张子蔚，徐敖东，李有桂，吴祥，付延明，尤扬恩，张文成，李亮，武丹阳，王意生，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：